Эксπир
Регистрация / Вход

Коренное усовершенствование технологий энерго- и ресурсосбережения в системах теплоснабжения нового поколения

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.516.11.6026
Организация
ОИВТ РАН
Руководитель работ
Полежаев Юрий Васильевич
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
17 млн
Внебюджетные средства
4,25 млн

Разработка способов, технических и технологических решений, снижающих термодинамические и гидравлические потери, не менее чем на 20% и 30% соответственно, при транспортировке, распределении и потреблении тепловой энергии с целью создания системы теплоснабжения нового поколения

Соисполнители

Организация
КНИТУ-КАИ

Этапы проекта

1
26.04.2007 - 07.12.2007
Объектом исследования являются системы теплоснабжения в Российской Федерации, энергоустановки для производства электроэнергии и тепла, системы транспортировки, распределения и потребления тепла.
Цель работы – разработка способов, технических и методологических решений, повышающих эффективность использования энергоресурсов не менее, чем на 30% в системах теплоснабжения, при производстве, транспортировке, распределении и потреблении тепловой энергии с целью создания системы теплоснабжения нового поколения.
В соответствии с техническим заданием проведены следующие исследования:
Проведен анализ состояния систем энергоснабжения в стране. Отмечены основные проблемные вопросы, связанные с чрезмерной централизацией систем энергоснабжения, большими потерями в тепловых сетях при транспортировке и распределении тепла, низким уровнем систем энергосбережения тепла в жилых и общественных помещениях.
В системах теплоснабжения потребляется до 45% всех энергоресурсов России; услугами централизованного теплоснабжения пользуются около 100 млн. человек; по своим масштабам существующие системы централизованного теплоснабжения переросли не только экономически оптимальные, но и технически целесообразные границы; сверхнормативные потери тепловой энергии в тепловых сетях достигают 30%, что в несколько раз превышает экономию топлива от комбинированной выработки тепла и электричества на ТЭЦ; на прокачку сетевой воды расходуется до 50 млрд. кВтч. электричества.
Почти 60% тепловой энергии дают котельные, но отсутствие автоматизации и несовершенство оборудования значительно снижает коэффициент использования топлива.
Рассмотрены возможности использования как органического, так и ядерного топлива.
Проведенные патентные исследования показали, что сокращение потерь тепла и теплоносителя может быть осуществлено за счет исключения из систем централизованного теплоснабжения (СЦТ) систем горячего водоснабжения (ГВС), составляющего всего 10÷12% от суммарного потребления тепла. Использование систем централизованного теплоснабжения (СЦТ) для ГВС в неотопительный период приводит к тому, что разветвленную систему СЦТ с транзитными и магистральными теплотрассами приходится поддерживать в рабочем состоянии (хотя и при меньшей температуре) длительное время. В патентном обзоре рассмотрены системы с использованием теплонасосных установок (ТНУ) и было показано, что при размещении ТНУ в каждом доме возможно получение дополнительного тепла для ГВС за счет использования тепла выхлопа вентиляционных установок; утилизации тепла из канализационных стоков; использование тепла атмосферы, скважин, водоемов; утилизации тепла при минимизации температуры обратной сетевой воды.
Представлены предложения как по системам централизованного теплоснабжения, так и децентрализованного теплоснабжения.
  Наличие на рынке многочисленных вариантов теплотехнического оборудования делает необходимым создание региональных технопарков для их апробации и современных средств диагностики для комплексного (системного) анализа.
Всё отмеченное требует коренной модернизации существующей системы теплоснабжения и теплопотребления в стране.
Развернуть
2
01.01.2008 - 31.08.2008
Проведены математическое моделирование и расчеты процессов локального обогрева и/или охлаждения помещения, расчеты параметров теплоаккумулирующих приборов и/или устройств вентиляции, проведены расчеты параметров энергетической установки на базе газотурбинного двигателя, проведены расчеты параметров энергетической установки на базе теплофикационного реактора ВК-300.
Разработаны методики экспериментальных исследований, предложены схемы макетов и стендов систем теплоснабжения нового поколения.
Проведены эксперименты на стенде-макете газотурбинной установки; на стенде-макете атомного кипящего реактора ВК-300; на макете жилого помещения и на стенде по исследованию тепловых приборов с тепловыми аккумуляторами.
Разработаны технико-экономические мероприятия по реализации программы модернизации системы теплоснабжения и теплопотребления с учетом возможностей отечественной экономики и производства; обоснованы способы замены водяного теплоснабжения от котельных на электрическое отопление на примере п.г.т. Лаишево (республика Татарстан).
Развернуть
3
01.09.2008 - 31.10.2008
1.Выполнено обобщение результатов предыдущих этапов работ;
2. Проведена оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем;
3. Сформулированы технические требования для технического задания на разработку продукции;
4. Обоснованы способы замены водяного теплоснабжения от котельных на электрическое отопление;
5. Показаны преимущества системного подхода реновации жилья и технологий электрического отопления от локальных энергоустановок.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Тема
Разработка технологических основ элементов системы теплоснабжения нового поколения, обеспечивающих снижение энергетических потерь
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
34 млн
Количество заявок
11
Тема
Коренное усовершенствование технологий сжигания органического топлива.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка и создание теплоизоляционных покрытий с полыми микросферами для снижения потерь тепловой энергии.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 17 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
3
Тема
НК-439П Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлениям: «Производства топлив и энергии из органического сырья», «Водородная энергетика», «Новые и возобновляемые источники энергии», «Создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств», «Создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии» в рамках мероприятия 1.3.1 Программы
Продолжительность работ
2009 - 2011, 25 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
11
Тема
НК-427П Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлениям: «Создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии», «Водородная энергетика», «Создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств», «Производства топлив и энергии из органического сырья» в рамках мероприятия 1.2.2 Программы
Продолжительность работ
2009 - 2011, 25 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
63